不確定度應用中的弊病(1)：貶低合格儀器

csln 發表于 2018-12-12 16:29
99%以上的檢定規程在設計檢定方法時要保證檢定的測量結果不確定度不大于被檢MPEV的三分之一，這是發布前 ...

【 99%以上的檢定規程在設計檢定方法時要保證檢定的測量結果不確定度不大于被檢MPEV的三分之一，這是發布前必須要審查通過的，否則不可能發布實施，所以檢定的合格性判定時是不需要考慮待定區的。】<<<

這可能不是事實吧？……對具體被檢對象的"檢定"尚未進行，所謂"結果的測量不確定度"從何而來？………我見過的有限幾個"檢定規程"好像都只是對(主)標準器(量)等關鍵器(件)有些"1/3"之類的具體要求。

"檢定"方法"設計"時，弄個所謂"校準與測量能力"之類的東西出來是可能的，弄不出具體的所謂"結果的測量不確定度"。

同意23#及25#的觀點

路云 發表于 2018-12-12 17:19
99%以上的檢定規程在設計檢定方法時要保證檢定的測量結果不確定度不大于被檢MPEV的三分之一實際的情況并 ...

實際情況是什么，事實是什么，好象這里是爭論不出來的，比較簡單的驗證方法是您找您的計量技術委員會的朋友或者親自主筆編制過國家計量檢定規程的朋友聊一下這個問題，或者電話同國家局計量司審查部的老師聊一下，會有一個明確的結果

您說的計量標準的不確定度不大于被檢MPEV的三分之一只是最基本的要求，僅滿足這個不夠的，9樓的2個例子計量標準的不確定度小于被檢MPEV三百分之一也不止，但仍然不能用于檢定

被檢對象您尚未檢定并不意味著規程編制人沒有檢定試驗，規程編制人在編制規程設計檢定方法時要對常規可能出現的各種被檢設備試驗，滿足要求后編寫出檢定規程

此帖一并回復njlyx先生

我們來看看JJF1094是如何表述U₉₅的吧：

歸納起來有以下幾種：

①評定示值誤差的不確定度U₉₅。這個不確定度從字面意思上來理解，應該是指“測量過程的不確定度”，理論上應該不包含被測對象自身因素引入的不確定度分量。或者說是“校準和測量能力CMC”(大部分規程規范中將其以“計量標準的不確定度”代稱)；

②示值誤差評定的不確定度U₉₅。這個不確定度從字面意思上來理解，應該是指“測量結果的不確定度”；

③示值誤差評定的擴展不確定度U₉₅。同上；

④示值誤差的擴展不確定度U₉₅。同上。

但就其所舉的示例來看，不僅稱謂亂，意思也亂。有時指“測量過程的不確定度”，有時又指“測量結果的不確定度”，讓人無法正確理解和解讀。按照我個人的理解，第5.3.1.4條所說的評定示值誤差的不確定度U₉₅應該就是指“校準和測量能力CMC”，當公式(14)成立時，對被測對象進行合格判定時，是無需去考慮這個“評定示值誤差的不確定度U₉₅(即‘校準和測量能力CMC’)”對測量結果的影響的。需要考慮的是②、③、④所說的“測量結果的不確定度”。此時會出現兩種情況：第一種情況是①≤1/3MPEV(即公式(14))，②(或③、④)≤1/3MPEV，此時直接對測量結果進行符合性判定；第二種情況是①≤1/3MPEV(即公式(14))，②(或③、④)＞1/3MPEV，此時應考慮②(或③、④)對測量結果的影響，也就是第5.3.1.6條所說的情況。當①＞1/3MPEV(即不滿足公式(14))時，②(或③、④)必定大于1/3MPEV，仍然可以按照第5.3.1.6條去實施。

綜上所述，我認為第5.3.1.6條所說的U₉₅，應該是②(或③、④)才合理。所以說：

①≤1/3MPEV(即公式(14))是衡量測量過程(人、機、法、環四因素)是否合理的判據；

②(或③、④)≤1/3MPEV是對被測對象進行符合性判定時，是否需要考慮“測量結果的不確定度”對符合性判定影響的判據。

另外，在第5.3.1.6條的最后還有一段這樣的表述：

大家可以仔細想一想，當由于被測對象自身的因素導致“測量結果的不確定度U₉₅”大于MPEV的三分之一時，此時的被測對象(料)引入的不確定度分量已經成了“測量結果的不確定度”的主分量。此時不去抓主要矛盾，卻去從人、機、法、環這些次要因素中動手術，抓芝麻丟西瓜，能降低“測量結果的不確定度”嗎？被校對像本身就是不合格的，即使送到國家計量院去校準也是白搭。

csln 發表于 2018-12-11 22:30
實際情況是什么，事實是什么，好象這里是爭論不出來的，比較簡單的驗證方法是您找您的計量技術委員會的朋 ...

您說的計量標準的不確定度不大于被檢MPEV的三分之一只是最基本的要求，僅滿足這個不夠的，9樓的2個例子計量標準的不確定度小于被檢MPEV三百分之一也不止，但仍然不能用于檢定

您說的這是特殊例外的要求，我們現在討論的是通用基本的原則與要求，但道理、方法和思路應該是有共性的。

路云 發表于 2018-12-12 21:15
您說的計量標準的不確定度不大于被檢MPEV的三分之一只是最基本的要求，僅滿足這個不夠的，9樓的2個例子計 ...

但是用測量結果的不確定就不會有這樣的特殊例外，而用計量標準的不確定度就會有找出無數這樣的特殊例外

您可能對JJF 1094中的“評定”有特別的理解，但是，凡測量結果的不確實度無一例外是評定出來的，JJF 1059本來就是：測量不確定度評定與表示

CMC本來就包含被校對象的分量，只不過評定時選用的是計量標準可以校準的最優的對象，盡管如此，CMC仍然包含了被校對象的分量

您對JJF 1094和JJF 1033理解有偏激的地方，檢定的測量結果不確定度評定選用的是常規的被檢對象，不能是最好的，可以是比較差的，但絕對不能是檢定不合格的

csln 發表于 2018-12-12 01:49
但是用測量結果的不確定就不會有這樣的特殊例外，而用計量標準的不確定度就會有找出無數這樣的特殊例外

...

您說得沒錯，都是“測量結果的不確定度”，也都是評定出來的，都叫“U₉₅”。但我們要說清楚，究竟是“校準和測量能力CMC”，還是對日常常規被校對像校準所得的“校準結果的不確定度”，這兩者的功能、意義和用途是不一樣的。前者是在常規條件下對符合量傳關系的“最佳儀器”校準所得到的“測量結果的不確定度(校準和測量能力CMC)”，后者是在常規條件下對符合量傳關系的“常規儀器”校準所得到的“測量結果的不確定度”。后者大于、小于、等于1/3MPEV都是有可能的，它只能用來對被測對象進行合格判定，而不能用來判定測量過程是否合理。判定測量過程是否合理應該用前者。

路云 發表于 2018-12-12 21:06
我們來看看JJF1094是如何表述U的吧：歸納起來有以下幾種：①評定示值誤差的不確定度U。這個不確定度從字面 ...

您對“評定”兩個字產生了太多想法，您覺得一個規范中同一個符號可能表示不同的意思嗎？您覺得前面給了一個公式，接著給個例子如何應用這個公式，U95就變成與公式中不同的U95了嗎？

規程、國家規范中同一個符號只能表示惟一的一個量，整個規程必須保持一致

我認為您對1094理解有偏激的地方。U95大于被檢三分之一至少有兩種情況，一種是計量標準測量所有這一類被檢儀器都大于三分之一，這時要么計量標準不符合要求，要么檢定方法或其他情況有缺陷；另一種情況是對一類被檢儀器大大部分連比較差的也能保證不大于三分之一，只有因自身分散性大的個例大于三分之一，這種情況U95再大，也不影響判定其不合格。您其實不用非常慎重去考慮這些個例，正常情況下不大會有人用一個不合格的被檢設備評定不確定度來用作建立計量標準時考核對象。

我是同意 不確定度理論的，就拿 樓主的 量塊測量卡尺的示值誤差的 不確定度來說 ， 由于 卡尺本身的 分辨率 過低為0.05mm ,導致 就算 標準器量塊的不確定度 為 0， 測量結果的不確定度依然有 0.05mm。按照 歐洲 的例子。
   
現在 我 舉個簡單的例子，就拿0.05mm的卡尺來說，
如果現在 用 50mm的 量塊 來測 這把0.05mm的卡尺，結果為 50.05mm 。 結果為合格。 沒問題吧？
那現在    用 49.99mm的量塊來測 同樣的這把0.05mm的卡尺，結果還是 為 50.05mm, 結果顯而易見 ， 不合格。
再用             49.96mm的量塊 來測 同樣的這把0.05mm的卡尺 ，結果 可能為 50.05mm ,也有可能50.00mm, 為什么？
怎么辦？    到底是 合格還是不合格？
為什么用同樣 精度的量塊 來測 ，會出現3種不同的情況？按理說，量塊的誤差肯定比卡尺的小的多，為什么測量結果會不一樣啊？
我有點慌。


反之， 再舉個例子 ，用 0.05mm的卡尺來測 50mm量塊，偏差為 1μm （假定）得結果 50.00mm
                                 再用 0.05mm的卡尺來測50mm量塊，偏差為 0.1μm （假定）結果還是50.00mm
                                   最后用 0.05mm的卡尺來測 國際基準50mm，不確定度為0.0001納米（假定）結果還是50.00mm
得出結論， 該卡尺的精度 為 國際基準 級別，為什么 ？因為該卡尺與 國際基準 測量結果 一致。誤差為0mm


這下，我完全慌了。
怎么辦，，。，。。。。。

劉耀煌 發表于 2018-12-12 12:12
小銫鐘不能檢指針式頻率表是因為小銫鐘的輸出幅度不能滿足驅動指針式頻率表的要求、不能直接提供指標頻率 ...

       謝謝劉輝煌先生的清晰說明。
       計量標準要發揮作用，一般都需要一定的條件，通常都需要配備一些附件。
       我個人主要是搞時間頻率測量計量的，但實際上主要是銫原子頻標（大銫鐘和小銫鐘）、高穩晶振、數字式頻率計等，卻沒接觸過指針式頻率表。原來是驅動幅度要求的問題，明白了。開導一句，明白一條道理，永不忘記。

       其實用銫原子頻標檢定高穩晶振，要有頻標比對器，而檢定數字式頻率計，必須有頻率綜合器，道理都是一樣的。因此，我文章中寫的R_標都是指標準及其附件的誤差范圍。附件是計量手段，附件引入的誤差必須被包括在計量誤差之內。而不確定度體系計量（包括檢定和校準）中評定的U₉₅，包含有被檢對象的因素，再當成計量的誤差，是不對的。

       不確定體系混淆對象與手段，評定的U₉₅包含有被檢對象的因素，把它當成計量的誤差，是錯誤的。這是普遍問題，不是特殊現象。
       歐洲人評定的“校準中的游標卡尺的不確定度”，堵塞合格通道，錯誤明顯。有人認為是特殊問題，是明顯錯誤，誰都看得出，不值得一提。其實不然。如果知道它是錯的，為什么歐洲人把它當“樣板”；如果CNAS的專家們知道它是錯的，干嘛還列入中國的校準規范？國家計量院的專家倪育才，若知道它是錯的，為甚么還要抄錄于他的暢銷書《實用不確定度評定》中，自找丟人嗎？
       本網規矩灣錦苑，道破天機，原來把數編的小一點，就可以了。你就無法挑錯了。史錦順認為：測量計量業務，必須實際測量和按公式計算，任何“評定”“評估”，都容易把人引入邪道。“評定”的作法，常常形成編造，是不確定度體系給計量界帶來的歪風，要用大力氣糾正。
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路云 發表于 2018-12-12 22:08
您說得沒錯，都是“測量結果的不確定度”，也都是評定出來的，都叫“U”。但我們要說清楚，究竟是“校準和 ...

后者大于、小于、等于1/3MPEV都是有可能的，它只能用來對被測對象進行合格判定，而不能用來判定測量過程是否合理。判定測量過程是否合理應該用前者。

CMC是常規條件下機構可以提供的最高測量能力，但未必是機構的最高能力，常規條件下機構沒有見到的比CMC更高水平的被校計量器具仍然可能存在，只是機構沒有機會接觸到，當然不可能評出更高的CMC，CMC只是機構宣稱的，不一定是最高，但不可以比最高能力更高，也不是計量標準的不確定度

檢定的U95與CMC當然有區別，被檢定的對象是你要檢定的特定類型被檢儀器，選定的對象不能是最好的，可以選要檢定的最差的，但考核時絕不能選不合格的，所以檢定的U95在考核時絕不可以大于被檢MPEV三分之一（個別專業目前技術水平不能達到的另當別論），所以這個U95當然是用來考核計量標準的檢定過程是否合理，包括標準器、配套設備、環境條件、檢定方法、被檢儀器等。常規檢定時不再需要考慮不確定度了啊

237358527 發表于 2018-12-13 07:53
我是同意 不確定度理論的，就拿 樓主的 量塊測量卡尺的示值誤差的 不確定度來說 ， 由于 卡尺本身的 分辨率 ...

  49.96mm的量塊 來測 同樣的這把0.05mm的卡尺 ，結果 可能為 50.05mm ,也有可能50.00mm, 為什么？
怎么辦？    到底是 合格還是不合格？---------------------如果會被讀到50.05mm,那顯然不合格，測量誤差達到0.09mm了

劉耀煌 發表于 2018-12-12 12:12
小銫鐘不能檢指針式頻率表是因為小銫鐘的輸出幅度不能滿足驅動指針式頻率表的要求、不能直接提供指標頻率 ...

按照您這個說法，1E-12的小銫鐘鎖定一臺頻率合成器，再加一臺輸出能力足夠的功率放大器，R標   遠遠遠遠遠 小于0.2級指針式頻率表的MPEV三分之一了吧，45、50、53.000000Hz都可以輸出了吧，不設計檢定方法就可以檢定指針式頻率表了嗎？不考慮被檢定指針式頻率表分辨力可以嗎？

但是用U95判定就絕不可能出現這樣的問題

路云 發表于 2018-12-12 16:57
這個所謂的“目標不確定度”應該是用來判斷被校對像是否滿足使用要求的判據之一，而不是用來判斷測量標準 ...

很高興能和您探討學習。
1.”這個所謂的“目標不確定度”應該是用來判斷被校對像是否滿足使用要求的判據之一，而不是用來判斷測量標準能否開展檢定/校準活動的判據。”
根據我的理解，目標不確定度不是用來判斷被校對象是否滿足使用要求的判據之一。您說的判據應該是被校對象的實際誤差與誤差要求的比較關系，實際誤差不大于誤差要求，則被校對象滿足使用要求，否則不滿足。而目標不確定度是個前提條件，即測量結果不確定度小于等于它時，實際誤差與誤差要求的直接比較有效，否則需按JJF 1094-2002 的相應條款進行判斷。
2.“測量過程的不確定度”就是“校準和測量能力CMC”，即校準機構日常校準所能獲得的最小的“測量結果的不確定度”，您說的測量過程的不確定度是否也包含被測對象本身的影響量在內了。
3.“校準和測量能力CMC”≤1/3“目標不確定度”
目標不確定度是被校對象允差絕對值的1/3，那么校準和測量能力CMC就要”≤1/9 被校對象允差絕對值。那么請問有多少技術機構的多少項目可以滿足被校對象允差絕對值1/9要求的。

劉耀煌 發表于 2018-12-13 09:23
49.96mm的量塊 來測 同樣的這把0.05mm的卡尺 ，結果 可能為 50.05mm ,也有可能50.00mm, 為什么？
怎么 ...

那為什么同樣的卡尺。
測量 50mm 就是合格，測量 49.99mm就是不合格？
這到底是什么原因？

237358527 發表于 2018-12-13 10:48
那為什么同樣的卡尺。
測量 50mm 就是合格，測量 49.99mm就是不合格？
這到底是什么原因？ ...

也許是因為您假定的數據不一定真實出現？

在申明的"測量范圍"內，測量儀器在不同測量點上有不同的"測量誤差"可能是件平常事，所謂"合格"，大概是要求在"測量范圍"內的任何測量點上的"測量誤差"都不大于"(最大)允許誤差"。……

njlyx 發表于 2018-12-13 12:03
也許是因為您假定的數據不一定真實出現？

在申明的"測量范圍"內，測量儀器在不同測量點上有不同的"測量 ...

這數據是絕對出現的。也是在 測量范圍里面的。
     檢定也好，校準也好，選擇的 測量點 ，只是選了典型的點，而不是說只能選擇 這幾點？
如果是，那 還有 檢定校準的必要嗎？實際用的時候，難道還得挑著點用不成？



其實，從這里就可以看出， 所謂卡尺的允差是0.05mm，而實際使用過程中，一把檢定合格的允差為0.05mm的卡尺，往往會遠遠大于0.05mm 的情況出現，極端情況會出現0.09mm情況。
而這種情況，并不是 不確定造成的，而是 卡尺造成的，由于卡尺本身的分辨率只有0.05mm,而去要求卡尺允差0.05mm,
這確實是蠻可笑的一件事情。

~~~~~~~~~~~
所以，歐洲的卡尺0.05mmd不確定度例子，不是在證明 不確定的不合理，反而恰恰說明 不確定度的重要性，
只有不確定度，你才知道，你出的數據的可靠性是多少。

對于現行的、包含被測量自身可能散布影響的"測量不確定度"，若將它【表達測量結果"品質"】的"桂冠"摘掉，可能會減少許多"誤會"？………表達【測量結果"品質"】用"CMC"之類"特定測量不確定度"

對普通被測量的"測量不確定度"，單純就是"測量結果"的一部分，其大小與"測量結果"的"品質"(相應測量工作完成的"好壞")沒有直接對應關系。

237358527 發表于 2018-12-13 12:18
這數據是絕對出現的。也是在 測量范圍里面的。
     檢定也好，校準也好，選擇的 測量點 ，只是選了典型 ...

您的意思:  檢定"合格"的、"允差"0.05mm的卡尺，在其測量范圍內的某些點上的"實際"測量誤差會達到0.09mm？…………我不了解

是"萬一"出現的小概率事件？還是在此"測量點"上"一直"會是0.09？

njlyx 發表于 2018-12-13 12:30
您的意思:  檢定"合格"的、"允差"0.05mm的卡尺，在其測量范圍內的某些點上的"實際"測量誤差會達到0.09mm ...

假如 0.05mm允差的卡尺在檢定時，在檢定點 41.2mm點上的示值誤差為+0.05mm
而實際上使用時 ， 你用該 卡尺測量的實際樣品尺寸為 41.11mm,而 在卡尺上讀得的數據為 41.2mm.
為什么卡尺上讀得的數據是41.2mm? 卡尺本身示值誤差+0.05mm 加上 卡尺只能按0.05mm讀數，有可能 41.11mm 讀成41.15mm或者41.10mm

這樣子，不就變 極端情況了嗎？
當然這是夸張點。

237358527 發表于 2018-12-13 14:19
假如 0.05mm允差的卡尺在檢定時，在檢定點 41.2mm點上的示值誤差為+0.05mm
而實際上使用時 ， 你用該 卡 ...

假如 0.05mm允差的卡尺在檢定時，在檢定點 41.2mm點上的示值誤差為+0.05mm
而實際上使用時 ， 你用該 卡尺測量的實際樣品尺寸為 41.11mm,而 在卡尺上讀得的數據為 41.2mm.
為什么卡尺上讀得的數據是41.2mm? 卡尺本身示值誤差+0.05mm 加上 卡尺只能按0.05mm讀數，有可能 41.11mm 讀成41.15mm或者41.10mm


實際樣品尺寸為 41.11mm，合格的卡尺只能給出41.10mm或者41.15mm兩個讀數！

劉耀煌 發表于 2018-12-13 14:23
假如 0.05mm允差的卡尺在檢定時，在檢定點 41.2mm點上的示值誤差為+0.05mm
而實際上使用時 ， 你用該 卡 ...

你用 50mm的量塊 ， 測得卡尺 讀數值50.05mm 這個有疑問不？
你用49.99mm的量塊，測得卡尺讀數值50.05mm 這個有疑問不？
自己算算兩次的誤差？
你可以說， 檢定點只有41.2mm，不會有41.19mm這種說法。
但是你實際使用 卡尺的時候，樣品會不會有41.19mm？41.18mm?41.17mm?的長度.

這樣子，實際使用的時候，允差是不是會超0.05mm?

237358527 發表于 2018-12-13 07:53
我是同意 不確定度理論的，就拿 樓主的 量塊測量卡尺的示值誤差的 不確定度來說 ， 由于 卡尺本身的 分辨率 ...

卡尺的最大允許誤差就不該定在一個分度值，肉眼有時候并不能分別那么細微的差別，可能兩條刻線都接近，實際的被測量也并不是像量塊這么標準尺寸、平面度優的，實際操作中誰會在要嚴格保證工件加工誤差不得超過0.05mm的情況下，用卡尺來進行判定。